C语言再学习之 setjmp与longjmp

前不久在阅读Quake3源代码的时候，看到一个陌生的函数：setjmp，一番google和查询后，觉得有必要针对setjmp和longjmp这对函数写一篇blog，总结一下。

setjmp和longjmp是C语言独有的，只有将它们结合起来使用，才能达到程序控制流有效转移的目的，按照程序员的预先设计的意图，去实现对程序中可能出现的异常进行集中处理。

先来看一下这两个函数的定义吧：

setjmp和longjmp的函数原型在setjmp.h中

函数原型：

int setjmp(jmp_buf envbuf);

setjmp函数用缓冲区envbuf保存系统堆栈的内容，以便后续的longjmp函数使用。setjmp函数初次启用时返回0值。

void longjmp(jmp_buf envbuf, int val);

longjmp函数中的参数envbuf是由setjmp函数所保存的堆栈环境，参数val设置setjmp函数的返回值。longjmp函数本身是没有返回值的，它执行后跳转到保存envbuf参数的setjmp函数调用，并由setjmp函数调用返回，此时setjmp函数的返回值就是val。

上面的说明有点拗口，通俗的解释是：先调用setjmp，用变量envbuf记录当前的位置，然后调用longjmp，返回envbuf所记录的位置，并使setjmp的返回值为val。当时用longjmp时，envbuf的内容被销毁了。其实这里的“位置”一词真正的含义是栈定指针。

接着让我们看一个小例子吧：

#include <stdio.h> 
#include <setjmp.h>

jmp_buf buf;

banana(){ 
    printf("in banana() \n"); 
    longjmp(buf,1);

    printf("you'll never see this,because i longjmp'd");

}

main() 
{ 
    if(setjmp(buf)) 
        printf("back in main\n"); 
    else{ 
        printf("first time through\n"); 
        banana(); 
    }

}

（代码段引自《C专家编程》：p）

这段代码的打印结果是：

first time through

in banana()

back in main

仔细看一下应该更能体会这对函数的作用了吧。

setjmp/longjmp的最大用处是错误恢复，类似try ...catch...

他们的功能比goto强多了，goto只能在函数体内跳来跳去，而setjmp/longjmp可以在到过的所有位置间。

从java、.net世界来的兄弟们也许会很不屑于这对函数，也许会觉得这样的功能会使代码的可读性变差。不过请别忘了，这里是C的世界，每个世界有每个世界的哲学，OO只是方法学的一种，而不是全部。quake3是用C写的，据看过其代码的前辈说，其模块化非常好，所以这也是我看quake3代码的初衷。（哦，算了吧，写游戏不是随便说说的...）

注:

   我第一次看到setjmp是在quake3代码的Com_Init中，

/* 
================= 
Com_Init 
================= 
*/ 
void Com_Init( char *commandLine ) { 
    char    *s;

    Com_Printf( "%s %s %s\n", Q3_VERSION, CPUSTRING, __DATE__ );

    if ( setjmp (abortframe) ) { 
        Sys_Error ("Error during initialization"); 
    }

....

卡马克在这里也是当catch用的，其中的一句注释是这么写的：

jmp_buf abortframe;        // an ERR_DROP occured, exit the entire frame